围绕核心概念组织教学的策略

白毅全

核心概念又称科学观念，指的是人们对某一学科对象或科学过程的本源和本体的见解和意识，是通过对事物整体考查而获得领悟的结果，它能广泛支配知识的应用。例如，儿童通过学习能够认识到：地球、太阳系、银河系、宇宙是层次不同的系统;地球表层是由岩石圈、水圈、大气圈、生物圈构成的系统;物质能以不同的状态存在;大气是由多种气体组成的混合物;人体是由多种器官组成的，每个器官有着一定的功能;太阳是地球表面水循环、大气运动的动力;太阳、空气、水、大地是生物生存的基础;生命之间相互依存，相互制约;声音、光的传播都需要介质;每种生物体都是一个系统，生命体的各个部分分工不同，但相互联系，共同维持生命活动;生物活动的能量，归根结底来自太阳能;自然界的能量以多种形式存在，各种形式的能量可以相互转化，但总量守恒等，这些都是核心概念。

重视核心概念有利于学生创新思维的发展。学科教学中的表象性概念只能解决已知领域的问题，而核心概念则面向未来，解决的是未知领域的问题。学生拥有厚实的核心概念，在未来的生活中如果遇到新的挑战性问题时，就能够运用核心概念去思考，把新发现的事实或现象纳入已经有的认知结构中，同时丰富和完善已有认知结构。核心概念是学生进一步学习的桥梁，也是今后创造性地解决问题的基础。教学实践中，教师应该如何围绕核心概念来组织教学呢？

搭建起層级知识结构体系

小学科学统摄性、概括性比较强的科学主题主要有能量、演化、变化的形式、尺度与结构、稳定性、系统与相互作用这六个方面。我们可以在研究课程标准与教材的基础上，从学科主题入手，依据课程标准找出支撑主题的核心概念，分析教材梳理出支撑核心概念的事实、表象性概念。

在头脑中建立起一个“宝塔型”的知识结构体系（如图1），有利于教师在整体上统观教材内容，把握学科逻辑的发展主线。

教师剖析、理解自己所教学科的内容，不仅是对探究活动和学科中概念的理解，也包括对这些概念的本质和相互关系的深刻理解。

例如，北京版《科学》教材四年级的《哺乳动物的眼睛》一课，其科学主题是系统与相互作用（结构与功能相适应），核心概念是在长期适应生活环境的过程中，动物眼睛的位置与其生活习性相适应，支撑核心概念的事实与表象性概念是兔子、马、牛、猫、虎等的食性。

再如《昆虫的一生》一课，课堂上教师一般会列举大量的科学事实，如蝴蝶、螳螂的生命过程等，在此基础之上，使学生初步认识不同的昆虫有不同的发展阶段，有些昆虫完全变态，有些昆虫不完全变态，并以学习这两个概念为教学的重点。

实际上，这段内容的价值不仅于此。

教师津津乐道的哪些昆虫属于完全变态、哪些属于不完全变态，今后用到的时候，都可以通过查资料获得。通过讨论与辨析，使教师认识上述内容只是载体，不是教学目标。教学目标是通过载体，使学生理解生物体都有生命过程：细节可以不同，但是都要经历出生、生长发育、成熟、繁殖、衰老、死亡等阶段，这才是对今后学习具有支撑作用的生物学的核心概念。学生形成了这样的核心概念后，再学习其他动物、人、植物时，他们就可能运用这一核心概念去思考，自主学习，吸收新知识，使知识呈几何级数增长。

将学习内容转化为具有上下位关系的材料

根据将要学习的新内容与学习者已经知道的相关内容之间的关系，奥苏伯尔把学习分为上位学习（superordinate learning）、下位学习（subordinate learning）和并列结合学习（combinatorial learning）三类。

如果将要学习的新内容在包摄和概括水平上高于学习者原有认知结构中已有的相关内容，这时的学习就是上位学习，也就是逐渐形成核心概念的过程。上位学习是在归纳推理的过程中进行的，是逐步形成核心概念的过程。

如果将要学习的新内容在包摄和概括水平上低于学习者原有认知结构中已有的相关内容，这时的学习就是下位学习。下位学习中，学生经历应用核心概念吸收新知识、解决未知问题的过程。

教师要尽可能挖掘教学内容的教育价值，把要学习的内容组织成具有上下位关系的材料（如图2）。

如北京版《科学》教材《生物怎样过冬》一课，需要教师明确三个方面的问题：

第一个方面：生物过冬的本领这个话题教什么？（使教师理解生物过冬不同方式的本质与联系。）

第二个方面：相关的核心概念如何建立？（怎样层层深入设置问题，使学生的认识层级式提升，即上位学习过程设计。）

第三个方面：怎样引导学生运用形成的核心概念并自主学习新知识？（即下位学习过程设计，设置逐渐开放的问题，激活学生运用概念学习的欲望和潜能。）

在上述思考的基础上，将教学内容组织成具有上下位关系的材料（如图3）。

学科核心概念形成的基本问题层级

第一类的问题属于个别事实方面的问题，解决第一类问题需要简单的思维，培养观察或简单的实验能力等。例如青蛙是如何过冬的。

第二类的问题属于与多个类似的事实有关系的问题，给出概念，此类问题还需比较、分类等思维能力。例如蛇、熊、松鼠、大雁等怎样过冬。

第三类的问题是指向科学观念形成的问题，需要归纳能力和相关能力。例如冬天生物生存环境发生了怎样的变化（认识生物适应环境的本能）。

第四类的问题是应用学习到的观念解决定向问题，培养学生的演绎能力和发散思维能力。例如就你的经验搜集植物怎样过冬的资料（形成自己的看法）。

第五类的问题是学生自己发现的实际问题，可以自己运用学习到的观念自行解决的，培养发现问题、提出问题、解决问题的能力。

综上所述，围绕核心概念组织教学是面向未来素养的教学，需要教师在研究教材、课程标准的基础上，建构起一个适应今后社会需要的人才知识结构，并在此基础上将教学内容组织成具有上下位关系的材料，加以实践，最终才能实现真正意义上的核心概念教学。